Φ8通径伺服阀滑阀流场的CFD仿真与分析

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电液伺服阀是电液伺服控制系统中最关键的元件,其性能直接影响电液伺服系统的性能。电液伺服阀具有体积小、功率放大率高、响应速度快等优点。滑阀是液压伺服系统中应用最为广泛的液压放大元件。本文以Φ8通径电液伺服阀为基础,仿真分析电液伺服阀滑阀部分。目前,随着计算机技术的应用以及数值计算技术的迅速发展,用数值计算方法来研究液压系统及液压元件内部的流场分布已经能取得很好的效果。本文针对不同工况下Φ8通径电液伺服阀滑阀全流道内的流场分布、阀芯稳态液动力大小、阀杆径向力分布、滑阀温度场分布以及阀芯和阀套热变形等几个方面,采用数值模拟与理论计算相结合的方法进行较为深入的研究与分析。首先,采用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,简称CFD)仿真软件,数值模拟不同工况下Φ8通径电液伺服阀滑阀全流道内的流场特性,通过对比分析,得到工作压力和工作温度对滑阀流场特性的影响情况。其次,数值模拟不同工况下阀芯稳态液动力的情况,并与通过理论计算方法得到的阀芯稳态液动力进行对比。第三,仿真分析滑阀阀杆上径向力的分布情况,并对滑阀阀芯液压卡紧进行定量分析。最后,采用有限元分析(Finite ElementAnalysis,简称FEA)仿真软件,数值模拟滑阀温度场分布以及阀芯和阀套的热变形情况,分析热变形后阀芯和阀套之间的配合间隙情况。
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